Sementara insinyur dan teknolog dari perusahaan besar sedang mengembangkan proyek untuk penggunaan sumber energi alternatif di industri, pengrajin rumah menemukan cara untuk menggunakannya di rumah tangga. Selain itu, transisi ke generator energi non-standar ditentukan tidak hanya oleh keinginan untuk menghemat listrik. Di pemukiman dacha dan pondok, gangguan dalam pengiriman listrik tidak jarang, dan di beberapa daerah tidak ada jaringan pasokan pusat sama sekali. Untuk pemilik perkebunan swasta terpencil dan mereka yang hanya ingin menyediakan sumber energi mandiri bagi rumah tangga mereka, diusulkan ide untuk membuat generator angin buatan sendiri dalam berbagai variasi.
Desain utama kincir angin
Di rumah, membuat genset bertenaga angin itu mudah. Cukup dengan mengambil bagian kerja dari baling-baling atau kelompok berbilah, menghubungkannya ke mesin dengan konverter listrik dan memikirkan sistem penyimpanan energi. Maka tinggal mengatur kondisi teknis untuk pekerjaan yang dibuatinfrastruktur. Masalahnya adalah bahwa untuk volume produksi yang kurang lebih signifikan, desain harus terdiri dari item pekerjaan skala penuh. Pertama-tama, poros roda, arah dan bahan perakitannya dihitung. Misalnya, turbin angin vertikal buatan sendiri yang dibuat dari pelat logam yang diproses dengan cara khusus pada peralatan mesin atau dengan peralatan tangan. Geometri sudu yang salah dapat mengakibatkan hilangnya gaya dorong karena pembalikan aliran. Desain ini akan bekerja melawan arus angin.
Pada gilirannya, instalasi horizontal tidak begitu menuntut penataan organ fungsional. Mereka juga membutuhkan bilah dengan konfigurasi tertentu, tetapi dengan bentuk yang disederhanakan.
Selain bagian mekanis yang berfungsi, desain kincir angin mencakup mesin yang telah disebutkan. Ini harus menyediakan transformasi dan akumulasi energi. Biasanya, generator angin buatan sendiri untuk rumah dibuat dari motor dari peralatan rumah tangga, tetapi mungkin ada opsi lain. Perhatian khusus diberikan pada struktur pendukung. Ini akan dibentuk oleh bingkai berbasis logam besar, kotak pelindung, dasar bingkai untuk memasang unit tambahan, rak dan komponen lainnya.
Spesifikasi
Tanpa perhitungan kapasitas awal, tidak masuk akal untuk memulai pengembangan lebih lanjut dari generator angin. Cara instalasi digunakan pada akhirnya tergantung pada jumlah energi yang dikonversi. Dan lagi, kinerjadesain ditentukan oleh dimensi benda kerja dan konfigurasi desain teknisnya. Parameter rata-rata turbin angin buatan sendiri dapat direpresentasikan sebagai berikut:
- Impeller diameter 200cm
- Jumlah segmen dayung – 6.
- Tegangan untuk generator adalah 24W.
- Saat ini - sekitar 250 A.
- Daya generator - berkisar dari 0,2 hingga 3 kW.
- Kecepatan angin hingga 12 m/s.
- Kapasitas baterai - 500 Ah
Perakitan bilah roda
Seperti yang telah disebutkan, dalam konstruksi struktur kompleks kincir angin vertikal, seseorang tidak dapat melakukannya tanpa lembaran logam. Aluminium anodized dapat digunakan, tetapi segmen baja lebih baik untuk karakteristik kekuatan, meskipun membutuhkan pengerjaan mesin. Bagaimanapun, hanya logam keras yang memungkinkan untuk merakit bilah yang andal untuk konstruksi generator angin vertikal buatan sendiri. Anda juga dapat membuat roda angin untuk struktur horizontal dengan tangan Anda sendiri menggunakan blanko polivinil klorida (PVC). Plastik lebih lunak dalam pemrosesan, tidak sensitif terhadap pengaruh lingkungan dan cahaya. Kerugiannya terletak pada fleksibilitas mekanik, jadi Anda harus fokus pada paduan PVC kaku.
Blangko yang sesuai secara struktural dapat ditemukan di pipa bertekanan atau segmen talang. Dalam hal plastik, ada baiknya fokus pada ketebalan dinding 5 mm, panjang sekitar 100 cm dan diameter hingga 15 cm. Untuk membentuk segmen, disarankan untuk menggunakantemplat yang sudah jadi, gambar kontur darinya dan buat potongan menggunakan gergaji ukir atau gergaji logam. Menyeimbangkan bilah buatan sendiri untuk turbin angin dilakukan dengan menggiling dan menggiling permukaan berbutir halus. Semua sudut dan tepi dibulatkan dengan hati-hati menjadi satu bentuk.
Selanjutnya, 6 elemen berbilah harus dipasang di dasar roda angin, di mana generator kemudian akan diintegrasikan. Pengikatan dilakukan melalui selongsong logam dengan diameter 20 cm dan tebal 1 cm. Dengan menggunakan pengelasan halus inverter, strip pendaratan baja harus dilas dengan panjang 30 cm dan lebar 1,2 cm ke selongsong. Lubang harus disediakan di mereka untuk memperbaiki bilahnya.
Generator motor sepeda
Masalah memilih pembangkit listrik mungkin yang paling penting, jadi beberapa opsi akan dipertimbangkan. Unit yang paling praktis dan nyaman dari sudut pandang pemasangan adalah motor sepeda listrik, yang dapat dibeli dengan rata-rata 7-10 ribu rubel. Ini akan menjadi model dengan karakteristik tegangan hingga 250 V dan kecepatan putaran sekitar 200 rpm. Selanjutnya, kopling roda angin dan generator buatan sendiri terhubung. Generator angin dapat dipasang ke badan dengan baut, memilih lubang untuk mengencangkan jari-jari. Hasilnya harus kompak, relatif ringan, tetapi bukan instalasi yang paling produktif untuk menghasilkan listrik. Oleh karena itu, ada baiknya mempertimbangkan alternatif yang lebih kuat.
Desain dengan alternator mobil
Dalam hal totalitas kualitas kerja, instalasi seperti itu akanunit daya yang optimal, dan jika memungkinkan, disarankan untuk menggunakan starter traktor dan kargo. Kesulitan utama adalah menggulung perangkat dengan magnet neodymium. Mereka harus direkatkan ke cakram rotor. Menyesuaikan elemen magnetik dengan format 25x8 mm secara optimal dalam jumlah 20 pcs. Dalam hal ini, kutub harus diganti secara ketat, jika tidak, starter tidak akan berguna dalam desain.
Magnet bulat juga harus ditinggalkan demi magnet persegi panjang. Faktanya adalah bahwa generator angin buatan sendiri dari generator mobil harus mendistribusikan gelombang elektromagnetik secara merata, dan elemen berbentuk bulat tidak akan dapat mendukung fungsi ini sampai batas yang tepat. Sepanjang kontur luar dan dalam dari penempatan magnet, garis-garis sisi juga diatur. Mereka dapat dibuat dari plastisin yang diperbaiki dengan lem epoksi. Namun, untuk keandalan yang lebih baik, ada baiknya mengisi seluruh starter dengan resin astringen.
Aplikasi motor asinkron
Untuk kenyamanan saat melakukan pekerjaan pemasangan, Anda dapat menggunakan pembangkit listrik asinkron dan, setelah perubahan sederhana, menggabungkannya dengan bagian kerja mekanis kincir angin. Bagian utama dari penyempurnaan akan dikaitkan dengan alur rotor pada mesin bubut. Finishing dilakukan sesuai dengan ketebalan elemen magnetik. Masalah pemrosesan disebabkan oleh fakta bahwa desain motor asinkron tidak menyediakan selongsong khusus untuk memasukkan magnet, sehingga alurnya bosan secara independen.
Seperti halnya pilihan elektromagnetik persegi panjangelemen, pembentukan sisipan di rumah dilakukan untuk arah yang benar dari bidang ke starter. Setelah penyempurnaan teknis dan pengenalan peralatan kerja, dimungkinkan untuk mengisi struktur dengan resin epoksi. Outputnya harus berupa generator angin buatan sendiri sebesar 2 kW atau lebih - kinerjanya akan tergantung pada daya pengenal dan format magnet yang digunakan. Omong-omong, jangan takut bahwa bidang perawatan dengan komposisi perekat akan sedikit menurunkan tegangan. Ini tidak terlalu penting untuk kinerja kincir angin, tetapi mungkin meningkatkan kekuatan saat ini.
Menggunakan Generator Magnetik Buatan Sendiri
Untuk perawatan baterai kecil, Anda dapat membatasi diri untuk memasang starter buatan Anda sendiri. Ini akan memiliki banyak kelemahan dibandingkan dengan perangkat pabrik, tetapi untuk konsumen berdaya rendah, sistem seperti itu sudah cukup. Langkah terpenting dalam pembuatan adalah membuat perhitungan yang benar dari belitan belitan. Jumlah mereka dalam generator angin buatan sendiri dengan magnet akan tergantung pada jumlah gulungan. Rata-rata, daya total disediakan oleh 1000-1200 rpm.
Jika Anda menggunakan kabel yang lebih besar untuk belitan, maka resistansi akan berkurang, dan kekuatan arus, sebaliknya, akan meningkat. Tetapi bagaimanapun juga, Anda akan membutuhkan mesin untuk membuat gulungan dengan belitan. Prosesnya rutin dan panjang, sehingga mekanisasi sangat diperlukan. Unit berliku bisa manual berdasarkan meja kerja. Cukup dengan mengatur peralatan yang berputar pada batang logam dan membawanyakumparan dengan kawat tembaga. Kumparan itu sendiri akan berbentuk bulat. Yang lebih penting adalah pertanyaan tentang panjangnya, karena desain yang memanjang akan memberikan belokan yang lebih lurus dengan konsumsi tembaga yang besar pada sektor ini. Sektor terpisah untuk distribusi belitan yang benar di atas area awalnya dapat ditandai di atas kertas, setelah itu penghalang plastisin yang sama dapat digunakan pada koil kosong.
Untuk meningkatkan kekuatan generator angin buatan sendiri dengan tangan Anda sendiri, disarankan untuk menerapkan fiberglass di bagian bawah cetakan. Agar tidak lengket ke permukaan, disarankan untuk merawat bagian belakang dengan wax atau petroleum jelly. Dalam sistem starter, grup koil dirakit tanpa kontak langsung. Setiap elemen harus diperbaiki dengan aman, dan ujung fase dibawa keluar dengan insulasi multilayer. Beberapa kabel dapat digabungkan menjadi satu bentuk - bintang atau segitiga.
Memasang generator pada bingkai
Unit daya yang dirakit harus dirancang untuk beban listrik tertentu, tetapi jangan lupakan dampak mekanis pihak ketiga. Agar struktur dapat menahan tekanan dinamis dan statis, poros generator harus dipasang dengan aman di dalam rangka. Untuk melakukan ini, gunakan bingkai logam yang cocok untuk generator angin buatan sendiri dalam bentuk dan ukuran. Dalam kasus ekstrim, bahan peredam dapat digunakan untuk menjepit unit ke dalam rumahan. Bingkai yang terlalu berat juga tidak diinginkan. Pilihan terbaik adalah bingkai aluminium setebal 1-2 cm.
Perlindungan angin kencang
BDalam mode normal, kincir angin beroperasi dan menghasilkan arus stabil pada kecepatan angin sekitar 10 m/s. Melebihi indikator ini akan berbahaya baik untuk struktur pendukung maupun untuk isian listrik peralatan. Oleh karena itu, pemasangannya dilindungi oleh sistem baling-baling samping. Misalnya, turbin angin vertikal buatan sendiri dilindungi dari badai menggunakan panel yang memberikan gaya pegas. Pada perancangan ini generator akan bekerja searah aliran dengan tail, yaitu fungsi sistem terbatas pada mekanik, tetapi tanpa beban berlebih dari arus udara.
Tiang turbin angin
Komponen bantalan pusat dan utama dari instalasi, di mana keandalan mekanis seluruh kompleks bergantung. Sudut profil, pipa dan tiang dapat digunakan sebagai batang ini. Pipa besi dengan diameter 10 cm lebih praktis dan mudah dipasang. Sedangkan untuk panjang harus diperhatikan bahwa posisi optimal genset di atas tanah adalah 4-5 m. Pabrik industri juga dipasang di ketinggian yang lebih tinggi, tetapi untuk instalasi yang andal dengan parameter seperti itu, peralatan tambahan diperlukan. Dalam hal ini, sesuai dengan prinsip tiang pancang, dimungkinkan untuk memasang generator angin buatan sendiri pada pipa dengan kedalaman 1-1,5 m ke dalam tanah, ketika memilih titik posisi, itu harus diperhitungkan. bahwa tidak boleh ada gangguan pada tingkat yang sama dalam radius 30 m. Dalam kasus ekstrim, Anda harus menaikkan struktur kerja 1 m di atas penghalang.
Anda juga dapat menghitung terlebih dahulu perangkat untuk turun dan naik. Anda masih tidak dapat melakukannya tanpa perawatan, dan dudukan tangga biasa bukanlah solusi yang paling dapat diandalkan. Selain itu, desainer merekomendasikan untuk memasang kabel pengaman dengan lekukan 5 m di sepanjang ketinggian tiang. Mereka ditambatkan ke tanah dengan jangkar dalam radius setengah dari tinggi tiang.
Kesimpulan
Generator set yang ditenagai oleh sumber energi alam masih belum banyak digunakan karena tingginya biaya peralatan dasar dan biaya perawatan yang cukup besar. Dalam hal ini, yang paling mahal adalah generator angin buatan sendiri dari motor asinkron, yang akan membutuhkan basis daya yang kuat dan dukungan teknis reguler. Di sisi lain, ia juga memiliki produktivitas tertinggi (efisiensi sekitar 80%), yang akan memungkinkan untuk menutup biaya pemasangan dan bahan terkait. Berapa banyak energi yang cukup dari baterai yang terhubung ke generator seperti itu? Seperti yang ditunjukkan oleh praktik, ambang batas energi minimum sistem dengan pengembalian 2-3 kW memungkinkan Anda untuk memenuhi kebutuhan sistem iklim, kelompok perangkat penerangan rumah tangga, peralatan pendingin, dll.
